物理课原来可以这样上
——我为什么要开设《物理之美——探索上帝的奥秘》
《物理之美——探索上帝的奥秘》课程是面向所有高一学生的知识拓展类选修课程。本课程指在人类文明的宏大背景下,带领学生进入物理学的课堂,认识到物理学与人类文明和文化的之间的依存关系和互相影响,从更高的层次认识到物理学,认识物理之美,认识到物理学所包含的深刻的丰富科学思想和人文内涵。学生能从重体会到物理学中很重要、很伟大的内容,学生在本课程中能学习到“不一样”的物理学,学习到物理学的“美”,体会到物理学的“文化”。
大自然间充满了各种奥秘,让学生了解自然科学在人类文明发展中的作用,了解人类文明在宇宙演化中的位置,了解物理学的发展,了解物理学对于人类文明的作用,了解物理学对于探索自然奥秘过程中作用,会大大开阔他们的眼界,能提高学生对于学习物理学乃至自然科学的兴趣。设计本课程《物理之美——探索上帝的奥秘》的目的就在于设计一门全新的课程,能让学生去接近物理学,了解物理学之美,了解物理学乃至自然科学在“探索上帝的奥秘”的过程中的作用,了解自然科学对于人类文明的作用。
在本课程中,用最简单的方法,甚至是科普的方法教给学生一些近现代的物理、20世纪的物理让学生有机会了解到物理学不断发展、激动人心的内容,而不是老停留在牛顿时代的物理学,在学生头脑中消除物理学就是“小车+木块”的古老刻板形象。
本课程主要通过四个部分讲述“物理之美”,第一部分从三次变革,从物理学发展的三次突变来讲述物理学的发展历程;第二部分美哉物理从几个很普通很简单的的概念讲述物理学的“美”到底在哪里;第三部分“我们宇宙”主要从时空观的角度讲述时间、空间和宇宙的过去、现在和将来;第四部“现代光辉”中先用最简单的方式,最科普的方式阐述相对论和量子论的基本内容,而后对物理学对社会进步,特别是对“三次产业革命”和“两次世界大战”的作用作出解读,以线带面,从而认识到物理学对于现代文明发展的作用。
另外,本课程特别设计了两讲内容,“绪 论:物理学照亮世界”和“余论:这是一个不科学的年代”。本课程以“物理学照亮世界(Physics Enlighten World)”作为开场,Enlighten这个词除了原意“照亮”以外,还有“教导”、“启迪”的意义,以此为题讲述物理学在认识世界和在正确认识上的基础上改变世界的作用。课程的最后以“这是一个不科学的年代”作为结尾,最后从科学素养、科学精神为核心对本课程的内容进行总结和启迪,绪论和余论犹如晨钟暮鼓,真正使本课程做到余音绕梁。